vad man ska äta för att bränna en hälsosam mitokondrier

foto: explodera/.com

även om lite, kan mitokondrierna bara vara en av de viktigaste komponenterna i dina celler. Du kanske kommer ihåg från gymnasiet biologi att dina mitokondrier är den energiproducerande organellen i dina celler (”kraftverket”). Aktuell forskning beskriver dock funktionen hos dessa organeller går långt utöver bara energiproduktion. Dysfunktion i dina mitokondrier kan också bidra till kronisk sjukdom, och det har varit inblandat i minst en teori om åldrande.

Vad är det bästa sättet att hålla dina mitokondrier friska för optimal energi och välbefinnande? Låt oss se vad litteraturen har att säga.

mitokondrier 101

om din grundläggande biologi är rostig, här är några nakna grunderna i mitokondrier så vi är alla på samma sida:

foto: av VectorMine/.com

nästan varje cell har mitokondrier, och vissa celler, som ditt hjärta och muskelceller, har flera mitokondrier för att hantera den mängd energi som krävs per cell. Det är inom denna organell som cellulär andning sker för att syntetisera ATP (adenosintrifosfat), energimolekylen som används i många kroppsprocesser. De två huvudsakliga aeroba vägarna, som föredras eftersom de skapar ett högre antal ATP, inkluderar citronsyracykeln, även känd som Krebs-cykeln, och oxidativ fosforylering, även känd som elektrontransportkedjan.

den förenklade formeln för dessa reaktioner är att syre och glukos genomgår en reaktion som resulterar med koldioxid, vatten, ATP och ROS eller reaktiva syrearter, som är fria radikaler eller laddade partiklar. Glukos behöver inte vara den enda bränslekällan; protein och fett kan brytas ner till molekylen som går igenom Krebs-cykeln och oxidativ fosforylering för att skapa ATP.

flera näringsämnen spelar viktiga roller i produktionen av ATP, särskilt B-vitaminerna och koenzym Q10. I både Krebs-cykeln och oxidativ fosforylering, molekylen NAD+, syntetiserad från antingen tryptofan eller versioner av niacin (nikotinamid, nikotinsyra, etc.), fungerar som en elektronacceptor och givare i olika steg. FADH2 gör detsamma, och det syntetiseras från riboflavin och två ATP. I komplexen som är involverade i den oxidativa fosforyleringsprocessen hjälper CoQ10 till överföringen av elektronen som en del av syntesen av ATP. Karnitin fungerar som en shuttle för fettsyror under beta-oxidation, processen som gör fetter tillgängliga för ATP-syntes.

som nämnts produceras fria radikaler under denna process. Även om dessa spelar en viktig roll i din kropp, inklusive att fungera som signalmolekyler, kan dessa fria radikaler också orsaka skador. När din nivå av fria radikaler överväldigar kroppens förmåga att hantera dem, känd som antioxidantkapacitet, skapar det det som kallas oxidativ stress. Som med många saker är en balans mellan fria radikaler och antioxidanter nyckeln till att upprätthålla hälsan. De fria radikalerna har också potential att skada membranet genom lipidperoxidation.

Glutation är den viktigaste intracellulära antioxidanten som din kropp kan syntetisera, och det finns flera andra du konsumerar i kosten: vitamin A, C, E, zink, selen och många fytonäringsämnen. Under de senaste decennierna har mycket forskning gått in på antioxidanter på grund av de bidrag som oxidativ stress spelar i många sjukdomar och potentialen för antioxidanter för att motverka dessa problem. Att förebygga och minska oxidativ stress är mer komplex än att bara öka ditt antioxidantintag, men det hjälper.

även om energi och ROS-produktion är vitala funktioner i mitokondrier, finns det mycket mer i denna organell än denna roll. Ytterligare funktioner hos mitokondrier inkluderar:

• aminosyrametabolism och homeostas
• apoptos och autofagireglering
• kalciumhomeostas och membranpotential
• immunsystemfunktion
• järnmetabolism och hemsyntes
• lipidmetabolism
• regulatorer av neurotransmittorsignalering
• signalmolekyler (ros och H2O2)
• steroidsyntes
• termogenes

mitokondrier har sitt eget DNA, känt som mtDNA, och de är den enda organellen som har sitt eget DNA. Mitokondriellt DNA ärvs genom modern, till skillnad från kärn-DNA, som innehåller din genetiska information som du har ärvt från båda föräldrarna. Detta beror på att mitokondrierna i äggcellen ger mtDNA för avkomman.

mtDNA är mer mottagligt för skador (inklusive mutationer) än kärn-DNA, sannolikt på grund av brist på histoner för att skydda DNA från skador, närheten till mtDNA till ROS-produktion, begränsade DNA-reparationssystem, begränsad korrekturläsningskapacitet under replikering och ROS, reaktiva kvävearter och andra produkter som produceras i mitokondrier som kan skada DNA.

varför mitokondriella hälsofrågor

det finns primära mitokondriella störningar, av vilka några har en genetisk komponent. Mitokondriella sjukdomar har en prevalens av en uppskattad 1:5000, vilket gör dem till ett av de vanligaste metabolismrelaterade medfödda felen. Fettsyraoxidationsstörningar har också ett mitokondriellt dysfunktionselement till deras patofysiologi.

även majoriteten av befolkningen som har en genetisk kapacitet för friska mitokondrier kan sluta med dysfunktionella mitokondrier som bidrar till sjukdom. Skador på grund av miljögifter, särskilt en ansamling av föroreningar, dålig sömn, kronisk stress, hyperglykemi, oxidativ stress, koppartoxicitet (särskilt hjärnans mitokondrier), tungmetaller (som nickel) och andra faktorer leder till funktionsförlust.

detta kan förekomma på några sätt: ett lägre antal mitokondrier än nödvändigt, otillräckliga nivåer av nödvändiga substrat för prestanda, skador på membranen eller problem som leder till dysfunktion i ATP-syntesen. Resultatet är en minskning av ATP eller cellulär energi, en ökning av fria radikaler och en ökning av beroendet av alternativa vägar för energisyntes. Någon eller en kombination av dessa problem kan skapa hälsoproblem.

symtomen på mitokondriella problem och relaterade störningar går långt utöver trötthetsproblem, även om det är en av dem. Dålig mitokondriell funktion har kopplats till:

• åldrande
• Alzheimers sjukdom
• ateroskleros
• bipolär sjukdom
• Cancer
• kardiovaskulär sjukdom
• kroniskt trötthetssyndrom
• kronisk njursjukdom
• Depression
• diabetes
• fettlever
• fibromyalgi
• infertilitet och reproduktionsproblem
• inflammatorisk tarmsjukdom
• insulinresistens
• multipel skleros
• neurodegenerativa störningar
• alkoholfri fettlever
• fetma
• Parkinsons sjukdom
• psykiatriska störningar
• hudsjukdomar

hur man ger näring till mitokondrierna

det finns många olika komponenter för att ge näring till mitokondrierna för att optimera hälsan. För det första är det fördelaktigt att känna igen de områden där man kan vara mottaglig för problem. Detta kan vara skador på grund av miljögifter eller någon av de andra skadliga föremål som anges ovan, inklusive dålig sömn, brist på motion, och en dålig kost.

därefter är det viktigt att veta vilka näringsämnen som matar mitokondrierna för maximal hälsa.

ett bra ställe att börja är att se till att du har tillräckliga nivåer av substrat och koenzymer som är nödvändiga för mitokondriella funktioner, nämligen energiproduktion:

• B-vitaminer-de olika B-vitaminerna spelar alla en nyckelroll i mitokondriell funktion och energiproduktion, och en brist i någon kan bidra till dysfunktion.
  • tiamin (B1) spelar en roll i citronsyracykeln och ökar katabolismen av pyruvat till acetyl-CoA för att starta cykeln.
  • Riboflavin (B2) spelar en roll i andningskedjan
  • NAD+ eller NADH, en nyckelkomponent i oxidativ fosforylering, syntetiseras från niacin (B3). Även om niacintillskott kan hjälpa, har vissa börjat komplettera med nikotinamidribosid, en nad+ – föregångare och NADH. I en öppen studie upplevde de som tog 1 000 mg NR två gånger dagligen en ökning av nad + serumnivåer. I en annan studie ledde en kombination av NADH-och CoQ10-tillskott till en förbättring av ATP-produktion och minskning av oxidativ stress hos patienter med kronisk trötthetssyndrom.
  • pantotensyra (B5) är en del av koenzym A och spelar en roll i beta-oxidation.
  • pyridoxin (B6) kan fungera som en antioxidant för att förhindra lipidperoxidation och spelar också en nyckelroll, inklusive som en kofaktor i många enzymatiska reaktioner, i aminosyrametabolism.
  • Biotin (B7) krävs också för fettsyraoxidation och glukoneogenes som ett koenzym.
  • folat (B9) är nödvändigt för att upprätthålla mtDNA-hälsa, liksom en nyckelroll i en-kolmetabolism tillsammans med många av de andra B-vitaminerna. Även om många en-kolfunktioner äger rum utanför mitokondrierna, påverkar det också många nyckelfunktioner inom inklusive produktion av NADH och antioxidantbalans. Cirka en tredjedel till hälften av folater finns i mitokondrier.
  • kobalamin (B12) spelar också en roll i mtDNA-hälsa och spelar en roll i aminosyrasyntes samt fett-och kolhydratmetabolism.
• karnitin (L-karnitin eller acetyl-L – karnitin)-Detta näringsämne är avgörande för beta-oxidation eller nedbrytning av fettsyror till energi. Karnitinhjälpmedel vid transport av acyl Co-A, slutprodukten av fettnedbrytning som går in i beta-oxidationsprocessen för att bli acetyl-CoA, som används i Krebs-cykeln för att skapa ATP-energi, över mitokondriella membran. Beta-oxidation är en nyckelkomponent i energihomeostas, eftersom fettsyror är en viktig energikälla för alla, inte bara de som konsumerar mycket fett. En musstudie visade att komplettering med L-karnitin ledde till uppreglering av beta-oxidation och förhindrade utvecklingen av alkoholfri steatohepatit, en form av alkoholfri fettlever. En annan musstudie visade att intag av acetyl-L-karnitin minskade den negativa effekten av arsenik, inklusive förbättring av mitokondriell funktion och minskning av oxidativ stress.
• CoQ10 – CoQ10 är en lipofil molekyl som sitter i membranet och fungerar som en elektronbärare i komplexen som ingår i oxidativ fosforylering. Det fungerar också som en antioxidant och har några andra funktioner. Q10 är ett av de mer studerade tillskotten för mitokondriellt stöd. I en cellstudie hade humana hornhinnepitelceller som hade skadats av UVB-strålning en bättre överlevnadshastighet samt kvarhållande mitokondriell funktion när de behandlades med Q10. De behandlade cellerna upplevde inte heller någon minskning av produktionen av ATP.
• kreatin – kreatin fungerar som en buffert från ATP och hjälper till att blanda högenergifosfaterna från mitokondrier till cytoplasman.

en annan viktig kategori av mitokondriella näringsämnen är antioxidanter. Som diskuterats bidrar dessa till att upprätthålla en balans mellan ROS-produktionen och antioxidantkapaciteten för att förebygga och minska oxidativ stress och tillhörande dysfunktion och sjukdom. Några av de viktigaste antioxidanterna som undersökts i kombination med mitokondriell hälsa inkluderar:

• Ala (alfa-lipoinsyra) – i en studie på honmöss hade en kombination av ALA, Q10 och E-vitamin en ökning av uttrycket av mitokondriellt protein och minskad oxidativ skada. En liten mänsklig studie hos dem med mitokondriella störningar fann nytta genom en kombination av ALA, kreatin och Q10, med fördelar för olika surrogatmarkörer för cellulär energilysfunktion.
• karotenoider-särskilt lykopen
• Epigallocatechin gallate (EGCG; grönt te) – mitokondriell biogenes
• glutation – den stora intercellulära antioxidanten
• Melatonin-detta hormon reglerar mer än bara din sömn / vakna cykel; det är också en potent antioxidant
• NAC (n-acetyl cystein) – en föregångare för glutationsyntes
• polyfenoler – Quercetin, resveratrol, hydroxytyrosol (finns i oliver och olivolja) – dessa rensar ROS, modulerar mitokondriell biogenes, kopplar ur oxidativ fosforylering och modulerar MPTP – öppning, påverkar ATP – syntes och reglerar apoptos
• proanthocyanidiner-ytterligare antioxidantfytokemikalier som finns i växtfoder
• selen-i rätt balans skyddar selen mot oxidativ stress. Men överdriven selen kan orsaka problem.
• C – Vitamin-en annan viktig antioxidant för att skydda mot oxidativ stress.
• Vitamin E – i en musstudie ledde vitamin E-tillskott, särskilt tillsammans med CoQ10-tillskott, till en minskning av åldersassocierade funktionsnedsättningar samt en minskning av karbonylhalten i mitokondrier i hjärnan, levern och skelettmuskeln hos de kompletterade med antingen CoQ10 eller kombinationen av de två. I en annan råttstudie som tittade på åldrande påverkan på mitokondriell funktion i hjärnan förhindrade vitamin E-tillskott ökningar av oxidativ stress och återställde minskningar av mitokondriell andning på ett dosberoende sätt och upprätthöll mitokondriell biogenes i de synaptiska områdena i hjärnan.
• zink – zink spelar en roll tillsammans med kalcium i mitokondriell redoxreglering förutom att vara en viktig antioxidant. Men som selen kan överdriven zink bidra till oxidativ stress snarare än att lindra den. I en råttstudie skyddade selen och zink mot oxidativ stress och upprätthöll glutationnivåer hos råttor som upplevde oxidativ stress orsakad av proteinundernäring.

som nämnts finns det också några viktiga livsstilsfaktorer som bidrar till mitokondriernas övergripande hälsa. Några av de viktigaste att tänka på när det gäller mitokondriell hälsa är:

• övning-med vissa mitokondriella störningar kan du behöva göra det under ledning av en läkare eller professionell, eftersom träningsintolerans är vanligt. Men kontraintuitivt kan det tyckas att den positiva stressen av träning hjälper till att bygga starkare mitokondriella, även om överdriven träning kan bidra till problemet.
• Intermittent fasta och kaloribegränsning – en granskning visade att resultaten av kaloribegränsning när det gäller mitokondriell hälsa varierade från studie till studie, men i allmänhet var det en minskning av ROS-generationen. Vissa studier fann en ökning av mitokondriell biogenes och det fanns en ökning av Sirt3, som modulerar aktiviteterna hos olika mitokondriella enzymer.
• ketogen diet – den ketogena dieten har visat sig minska antalet ROS och andra fria radikaler som skapas av mitokondrier.
• lägre stressnivåer – mitokondrier kan känna och reagera på stressorer. Detta kan vara en orsak till överdriven stress, vare sig från arbete eller social eller relationsstress, bidrar till kronisk sjukdom. Att hitta sätt att minska stress och införliva stressavlastningsövningar, inklusive mindfulness och meditation, kan vara en nyckelkomponent för att hjälpa till med din övergripande hälsa, liksom din mitokondrier.
• minska din exponering för miljögifter

förutom dessa tre kategorier finns det några studier som pekar på ytterligare örter och ämnen som också kan hjälpa till med mitokondriell hälsa:

• Curcumin (gurkmeja) – förhindrar mitokondriell dysfunktion i hjärnan
• taurin – reglerar mitokondriell proteinsyntes, som sedan förbättrar elektrontransportkedjans kapacitet och skyddar mot oxidativ stress
• Yerba Mate – stimulerar biogenes av mitokondrier

många av studierna som undersöker de fördelaktiga ämnena som nämns ovan förblir på in vitro-och djurstudienivå, det betyder att det kanske inte är detsamma i klinisk praxis som det är i labbet, som många saker. Men några viktiga takeaways finns för de vitala elementen för friska mitokondrier: antioxidanter, B-vitaminer, färgglada livsmedel och polyfenoler.

konsensus för vård av primära mitokondriella störningar från Mitochondrial Medicine Society inkluderar särskild vård under sjukdom eller operationer som kräver anestesi, liksom några vitaminer och näringsämnen som vanligtvis används i praktiken, trots begränsad forskning som validerar användningen:

• ALA
• B-vitaminer, särskilt riboflavin och folinsyra
• CoQ10
• uthållighetsträning med en kombination av motstånd och progressiv träning under övervakning som börjar med träning på låg nivå.
• L-karnitin

en Cochrane-granskning av mitokondriella terapier fann inga starka bevis som stöder behandling för mitokondriella sjukdomar, även om det säger att ytterligare forskning krävs. I allmänhet förblir vården av mitokondrier dysfunktion med antioxidanter, vitaminer, mineraler och andra näringsämnen i det tidiga skedet av forskning med relativt få mänskliga studier och randomiserade kontrollerade studier, så mycket av stödet bygger på mekanistiska och djurstudier samt anekdotiska bevis från klinisk praxis snarare än högkvalitativa studier.

Mat första tillvägagångssätt: Diet för att förbättra mitokondriell hälsa

det finns några saker du kan göra baserat på vad litteraturen har visat hittills. Som grund är ett bra ställe att börja med en färgstark, växtbaserad diet fylld med hela, ekologiska livsmedel.

här är några tips på mat och dryck som kan hjälpa dig att börja optimera din mitokondriella hälsa:

• grönt te
• mat rik på ALA: rödbetor, broccoli, brysselkål, morötter, orgelkött och tomater.
• livsmedel som är rika på B-vitaminer, särskilt kött, nötter, orgelkött och frön.
• livsmedel rika på karnitin: sparris, nötkött och kyckling
• livsmedel rika på Q10: broccoli, blomkål, fisk, linser, kött, orgelkött, sesamfrön, sojabönor, spenat och jordgubbar.
• livsmedel rika på selen (paranötter, kyckling, ägg, fläsk, tonfisk och kalkon) och zink (adzuki frön, pumpafrön, sesamfrön, ostron och kalkon)
• massor av färgglada grönsaker och frukter för massor av antioxidanter och fytonäringsämnen, särskilt karotenoider, resveratrol, quercetin och proanthocyaniner. Några exempel inkluderar mandel, aprikoser, sparris, avokado, bananer, rödbetor, morötter, grapefrukt, druvor, guava, grönkål, lök, apelsiner, pekannötter, pumpa, quinoa, kålrot, spenat, jordgubbar, tomater och vattenmelon.
• kryddor, särskilt basilika och gurkmeja.

de som känner sig som om de behöver ytterligare stöd utöver kosten kan undersöka mitokondriellt stöd i kompletterande form, såsom den mer studerade ALA, karnitin och Q10. Prata med din läkare, nutritionist eller annan vårdgivare för att diskutera de bästa alternativen för din situation.